[충청뉴스 이성현 기자] 상온에서 자외선을 죄어 주는 것으로 산화물 반도체 광전류를 1000배 이상 증폭하고 제어할 수 있는 기술이 소개됐다.

한국연구재단은 포항공대 손준우 교수 연구팀이 기존 열처리 대신 자외선으로 산화물 반도체 광전류를 증폭하고 실시간 제어할 수 있는 전략을 제안했다고 3일 밝혔다.

연구팀은 상온에서 페로브스카이트 산화물 반도체에 자외선을 쬐어, 국부적 영역에서 산소 빈자리 결함을 생성하고 또 소멸시킬 수 있음을 알아냈다.

반도체 표면의 산소 빈자리는 광전류 증폭을 위한 전자의 생성이 이뤄지는 자리로 연구팀은 자외선으로 만든 산소 빈자리를 이용해 기존 대비 1,000배 이상의 광전류를 구현하는 데 성공했다.

특히 산소 빈자리 결함은 외부 산소 압력을 다양하게 조절하는 것만으로 생성과 소멸은 물론 빈자리 결함 농도도 제어할 수 있다.

멀티레벨 스위칭 등이 핵심이 될 다기능 재구성 소자의 실마리가 될 수 있어 특히 의미가 있다.

기존에도 고온에서 산소 빈자리 결함 형성으로 광전류 등의 물성을 제어하려는 시도가 있었으나, 소자 동작 시 가역적으로 산화물 반도체 표면 광전류를 증폭, 제어하는 연구는 없었다.

손준우 교수는 “집속된 자외선 기반 도핑으로 하부 기판 손상 없이 미세 패턴의 선택적 영역에서 반도체 특성을 제어할 수 있는 새로운 상온 공정기술을 제안한 것”이라며 “반도체 내 결함 준위 가역적 제어 원리에 기반한 재구성 현상은 다기능 소자 및 실시간으로 재구성 가능한 지능형 광소자에 적용될 수 있다”고 말했다.

이성현 기자 다른기사 보기